Tüm alıştırma soruları

8734 soru

Soru 3581Soru

Belirli bir sıcaklıkta, 2 L2\text{ L}'lik sabit hacimli boş bir kaba 1,0 mol NH2COONH4(k)1,0\text{ mol } NH_2COONH_4(k) konuluyor. Katı madde,

NH2COONH4(k)2NH3(g)+CO2(g)NH_2COONH_4(k) \rightleftharpoons 2NH_3(g) + CO_2(g)

denklemine göre ayrışarak dengeye ulaştığında kapta toplam 1,5 mol1,5\text{ mol} gaz karışımı bulunduğu tespit ediliyor.

Buna göre, tepkimenin gerçekleştiği sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,0625

Cevap

Tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) 0,06250,0625 olarak bulunur.
Tepkimenin denge bağıntısı heterojen denge kuralı gereği sadece ürünlerdeki gazlara göre yazılır: Kc=[NH3]2[CO2]K_c = [NH_3]^2 \cdot [CO_2]. Denge anındaki gazların mol sayıları toplamı 1,5 mol1,5\text{ mol} olup, katsayıları oranında paylaştırıldığında 1,0 mol NH31,0\text{ mol } NH_3 ve 0,5 mol CO20,5\text{ mol } CO_2 bulunur. Kabın hacmi 2 L2\text{ L} olduğundan derişimler sırasıyla 0,5 M0,5\text{ M} ve 0,25 M0,25\text{ M} olur. Buradan Kc=(0,5)20,25=0,0625K_c = (0,5)^2 \cdot 0,25 = 0,0625 elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimeye giren ve oluşan maddelerin mol sayılarını belirlemek için denge tablosu oluşturulur.
NH2COONH4(k)2NH3(g)+CO2(g)NH_2COONH_4(k) \rightleftharpoons 2NH_3(g) + CO_2(g) tepkimesinde başlangıçta 1,0 mol1,0\text{ mol} katı vardır. Katının x molx\text{ mol} kadarı ayrışırsa, dengede 2x mol NH3(g)2x\text{ mol } NH_3(g) ve x mol CO2(g)x\text{ mol } CO_2(g) oluşur.
Dengede kapta bulunan gazların mol sayılarını ayrışma miktarı cinsinden ifade etmek gerekir.
2
Dengedeki toplam gaz mol sayısından yararlanılarak ayrışan katı miktarı (xx) bulunur.
Dengedeki toplam gaz mol sayısı 2x+x=3x=1,5 mol2x + x = 3x = 1,5\text{ mol} olarak verildiyse, buradan x=0,5 molx = 0,5\text{ mol} bulunur.
Gazların denge anındaki kısmi mol sayılarına ulaşmak için bilinmeyen xx değeri hesaplanmalıdır.
3
Denge anındaki gazların derişimleri (molariteleri) kabın hacmi (V=2 LV = 2\text{ L}) kullanılarak hesaplanır.
[NH3]=2xV=2×0,52=0,5 M[NH_3] = \frac{2x}{V} = \frac{2 \times 0,5}{2} = 0,5\text{ M} ve [CO2]=xV=0,52=0,25 M[CO_2] = \frac{x}{V} = \frac{0,5}{2} = 0,25\text{ M} olarak hesaplanır. Katı haldeki NH2COONH4NH_2COONH_4 maddesinin derişimi sabit olduğundan denge bağıntısına yazılmaz.
KcK_c ifadesinde derişim birimi (mol/L) kullanılması gerektiğinden mol sayıları hacme bölünmelidir.
4
Denge derişimleri KcK_c bağıntısında yerine yazılarak denge sabiti hesaplanır.
Kc=[NH3]2[CO2]=(0,5)20,25=0,250,25=0,0625K_c = [NH_3]^2 \cdot [CO_2] = (0,5)^2 \cdot 0,25 = 0,25 \cdot 0,25 = 0,0625 bulunur.
Tepkimenin derişimler cinsinden denge sabitini bulmak için tanımlı denge bağıntısı uygulanır.

Anahtar Kavram

Heterojen kimyasal dengelerde denge sabiti (KcK_c) hesaplanırken saf katı ve sıvıların derişimleri bağıntıya yazılmaz, sadece gazlar ve sulu çözeltiler yazılır. Denge sabiti hesaplanırken mol sayıları yerine mutlaka derişimler (mol/L) kullanılmalıdır.
Soru 3582Soru

Kimyasal türler arasındaki etkileşimler ve bu etkileşimlerin çözünme sürecine etkileriyle ilgili;

I. Polar yapılı H2O\text{H}_2\text{O} sıvısında, apolar CO2\text{CO}_2 gazının çözünmesi sırasında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri oluşur.
II. H2O\text{H}_2\text{O} ile C2H5OH\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} sıvılarının birbiri içerisinde sınırsız çözünmesini sağlayan etkin etkileşim türü dipol-dipol kuvvetleridir.
III. NaCl\text{NaCl} katısının suda çözünmesi sırasında su moleküllerinin kısmi negatif ucu (O\text{O} atomu) ile Na+\text{Na}^+ iyonları arasında iyon-dipol etkileşimi kurulur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve III

Cevap

Birinci ve üçüncü öncüller doğrudur. Polar su ile apolar karbondioksit arasında dipol-indüklenmiş dipol; iyonik sodyum klorür ile polar su arasında ise iyon-dipol etkileşimi kurulur. Su ve etil alkol molekülleri arasındaki en etkin etkileşim türü ise hidrojen bağıdır.
Polar bir molekül olan H2O\text{H}_2\text{O} ile apolar bir molekül olan CO2\text{CO}_2 arasında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi kurulur. NaCl\text{NaCl} iyonik bileşiği suda çözünürken, su molekülünün elektronegatifliği yüksek olan ve kısmi negatif yüke sahip oksijen ucu ile pozitif yüklü sodyum (Na+\text{Na}^+) iyonu arasında iyon-dipol etkileşimi gerçekleşir. Bu nedenle birinci ve üçüncü öncüller doğrudur. H2O\text{H}_2\text{O} ve C2H5OH\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} moleküllerinin her ikisinde de O-H\text{O-H} bağı bulunduğundan, aralarındaki en etkin etkileşim türü dipol-dipol değil hidrojen bağıdır; bu yüzden ikinci öncül yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci öncüldeki moleküllerin polaritesi ve etkileşim türü belirlenir.
H2O\text{H}_2\text{O} polar, CO2\text{CO}_2 apolardır. Polar molekülden dipol, apolar molekülden ise indüklenmiş dipol geleceğinden aralarında dipol-indüklenmiş dipol etkileşimi oluşur. Birinci öncül doğrudur.
Çözünme sırasındaki zayıf etkileşim türünü bulmak için maddelerin polar/apolar karakterlerini bilmek gerekir.
2
İkinci öncüldeki moleküller arasındaki etkin etkileşim türü analiz edilir.
Hem H2O\text{H}_2\text{O} hem de C2H5OH\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} polar moleküllerdir ve her ikisinde de O\text{O} atomuna bağlı H\text{H} atomu bulunur. Bu iki molekül arasındaki en etkin zayıf etkileşim hidrojen bağıdır. Bu nedenle ikinci öncül yanlıştır.
Dipol-dipol etkileşimi mevcut olsa da moleküller arası baskın ve en güçlü olan etkileşim türü (etkin etkileşim) aranmalıdır.
3
Üçüncü öncüldeki iyonik çözünme ve iyon-yönelim ilişkisi incelenir.
NaCl\text{NaCl} iyonik bileşiği suda çözündüğünde Na+\text{Na}^+ ve Cl\text{Cl}^- iyonlarına ayrışır. Polar su molekülünün kısmi negatif ucu olan oksijen (O\text{O}) atomu ile pozitif yüklü Na+\text{Na}^+ iyonları arasında iyon-dipol etkileşimi kurulur. Üçüncü öncül doğrudur.
İyonik bileşiklerin polar çözücülerdeki çözünme mekanizması elektrostatik iyon-dipol yönelimine dayanır.

Anahtar Kavram

Çözücü ve çözünen tanecikleri arasındaki zayıf etkileşim türlerinin belirlenmesi ve çözünme sürecindeki rolleri.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3583Soru

Ökaryotik bir hücrede gerçekleşen translasyon (protein sentezi) süreci ve ribozomun işleyişi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Translasyonun sonlanması, mRNA üzerindeki durdurucu kodonlara (UAA, UAG veya UGA) uygun antikodona sahip olan özel bir tRNA molekülünün ribozoma bağlanmasıyla gerçekleşir.

Cevap

Durdurucu kodonlara (UAA, UAG, UGA) uygun antikodonu olan bir tRNA'nın bağlanmasıyla translasyonun sonlandığı ifadesi yanlıştır.
Translasyonun sonlanması aşamasında durdurucu kodonlara (UAA, UAG, UGA) bağlanan bir tRNA çeşidi yoktur. Bunun yerine 'salınım faktörü' adı verilen özel bir protein, ribozomun A bölgesine yerleşerek sentezlenen polipeptit zincirinin tRNA'dan ayrılmasını ve ribozom alt birimlerinin birbirinden uzaklaşmasını sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
mRNA üzerindeki durdurucu kodonların işlevini analiz et.
Durdurucu kodonlar (UAA, UAG, UGA) herhangi bir amino asidi şifrelemez.
Genetik kodda bu üç kodonun karşılığı olan bir amino asit veya antikodonu olan bir tRNA yoktur.
2
Translasyonun sonlanma mekanizmasını incele.
Durdurucu kodon ribozomun A bölgesine geldiğinde, tRNA yerine salınım faktörü (release factor) denilen bir protein bağlanır.
Salınım faktörü, polipeptit zinciri ile tRNA arasındaki bağı kopararak sentezin bitmesini sağlar.
3
Diğer translasyon basamaklarının doğruluğunu kontrol et.
Peptit bağı oluşumu rRNA katalizörlüğünde gerçekleşir, mRNA 5' → 3' yönünde okunur ve tRNA aktivasyonu için ATP gerekir.
Bu bilgiler translasyon mekanizmasının standart ve doğru temel prensipleridir.

Anahtar Kavram

Translasyonun sonlanması için tRNA değil, salınım faktörü (protein) gereklidir.

Daha Fazla Pratik

Polizom (poliribozom) yapısının aynı mRNA'dan kısa sürede çok sayıda kopya protein üretilmesindeki avantajını inceleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 40s
Soru 3584Soru

Aşağıda magnezyum (MgMg) ve gümüş (AgAg) elektrotlar içeren bir galvanik hücrenin standart indirgenme yarı tepkimeleri ve potansiyelleri verilmiştir:

Mg2+(suda)+2eMg(k)E=2,37 VMg^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Mg(\text{k}) \quad E^\circ = -2,37\text{ V}
Ag+(suda)+eAg(k)E=+0,80 VAg^+(\text{suda}) + e^- \rightarrow Ag(\text{k}) \quad E^\circ = +0,80\text{ V}

Buna göre, bu metallerle oluşturulan galvanik hücrenin standart potansiyeli (EpilE^\circ_{\text{pil}}) kaç volttur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: +3,17+3,17

Cevap

Standart pil potansiyeli +3,17 V+3,17\text{ V} olarak hesaplanır.
Magnezyum metalinin indirgenme potansiyeli (2,37 V-2,37\text{ V}), gümüş metalinin indirgenme potansiyeline (+0,80 V+0,80\text{ V}) kıyasla daha düşüktür. Bu durum, magnezyumun elektron verme eğiliminin (aktifliğinin) gümüşten daha yüksek olduğunu gösterir. Dolayısıyla, magnezyum elektrot anot olarak görev yapar ve yükseltgenir; gümüş iyonları ise katotta indirgenir. Anot yarı tepkimesi ters çevrildiğinde potansiyel +2,37 V+2,37\text{ V} olur. Bu iki yarı tepkime potansiyeli toplandığında standart pil potansiyeli +2,37 V+0,80 V=+3,17 V+2,37\text{ V} + 0,80\text{ V} = +3,17\text{ V} olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Anot ve katot yarı tepkimelerini belirleyin.
Magnezyumun indirgenme potansiyeli (2,37 V-2,37\text{ V}), gümüşün indirgenme potansiyelinden (+0,80 V+0,80\text{ V}) daha küçük olduğu için magnezyum elektrot anot (yükseltgenme), gümüş elektrot ise katot (indirgenme) olur.
Aktifliği daha fazla olan (standart indirgenme potansiyeli daha düşük olan) metal anot olarak davranır.
2
Anot yarı tepkimesini ters çevirerek yükseltgenme potansiyelini bulun.
Mg(k)Mg2+(suda)+2eMg(\text{k}) \rightarrow Mg^{2+}(\text{suda}) + 2e^- tepkimesi için Eyu¨kseltgenme=+2,37 VE^\circ_{\text{yükseltgenme}} = +2,37\text{ V} olur.
Yarı tepkime ters çevrildiğinde standart potansiyelin işareti değişir.
3
Standart pil potansiyelini hesaplayın.
Epil=Eyu¨kseltgenme+Eindirgenme=+2,37 V+0,80 V=+3,17 VE^\circ_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{yükseltgenme}} + E^\circ_{\text{indirgenme}} = +2,37\text{ V} + 0,80\text{ V} = +3,17\text{ V} olarak bulunur.
Standart pil potansiyeli, anot yükseltgenme potansiyeli ile katot indirgenme potansiyelinin toplamına eşittir.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde standart pil potansiyeli (EpilE^\circ_{\text{pil}}), anot yarı hücresindeki yükseltgenme potansiyeli ile katot yarı hücresindeki indirgenme potansiyelinin toplamı şeklinde hesaplanır.
Soru 3585Soru

Merkez atomları ikinci periyotta yer alan bazı moleküllerin formülleri ve bu moleküllere ilişkin VSEPR gösterimleri ile molekül geometrisi sınıflandırmaları aşağıda verilmiştir:

I. BH3BH_3: VSEPR gösterimi AX3AX_3 olup molekül geometrisi düzlem üçgendir.
II. NF3NF_3: VSEPR gösterimi AX3EAX_3E olup molekül geometrisi üçgen piramittir.
III. OF2OF_2: VSEPR gösterimi AX2AX_2 olup molekül geometrisi doğrusaldır.

Buna göre, bu moleküllerden hangilerinin VSEPR gösterimi ve molekül geometrisi doğru verilmiştir?
(1H_{1}H, 5B_{5}B, 7N_{7}N, 8O_{8}O, 9F_{9}F)

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II
Doğru cevap 'I ve II' seçeneğidir. BH3 molekülünde merkez atom olan bor (B) atomunun değerlik elektron sayısı 3'tür ve tüm değerlik elektronları bağ yapımına katılmıştır. Bu nedenle merkez atom üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz ve VSEPR gösterimi AX3, molekül geometrisi ise düzlem üçgendir. NF3 molekülünde merkez atom olan azot (N) atomunun değerlik elektron sayısı 5'tir. Azot atomu üç flor atomuyla bağ yaptıktan sonra üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron kalır. Bu nedenle VSEPR gösterimi AX3E, molekül geometrisi ise üçgen piramittir.

Adım Adım Çözüm

1
Elementlerin elektron dizilimleri yazılarak değerlik elektron sayıları bulunur.
H (1): 1 (değerlik elektron sayısı = 1), B (5): 2, 3 (değerlik elektron sayısı = 3), N (7): 2, 5 (değerlik elektron sayısı = 5), O (8): 2, 6 (değerlik elektron sayısı = 6), F (9): 2, 7 (değerlik elektron sayısı = 7)
VSEPR gösterimi ve molekül geometrisini belirlemek için öncelikle merkez atomların değerlik elektronlarını ve bağ sayılarını saptamak gerekir.
2
BH3 ve NF3 moleküllerinin Lewis yapıları çizilerek VSEPR gösterimleri belirlenir.
BH3 molekülünde merkez atom B olup 3 bağ yapar ve ortaklanmamış elektronu yoktur (AX3). NF3 molekülünde merkez atom N olup 3 bağ yapar ve 1 çift ortaklanmamış elektron taşır (AX3E).
VSEPR formülündeki A merkez atomu, X bağlı atom sayısını, E ise merkez atom üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti sayısını temsil eder.
3
OF2 molekülünün Lewis yapısı çizilerek VSEPR gösterimi belirlenir.
OF2 molekülünde merkez atom O olup 2 bağ yapar ve 2 çift ortaklanmamış elektron taşır. Bu durumda VSEPR gösterimi AX2E2 olur. Molekül geometrisi ise kırık doğrudur (açısaldır).
Merkez atom üzerindeki iki çift ortaklanmamış elektron (E2), bağ yapan elektron çiftlerini iterek molekülün doğrusal olmasını engeller ve kırık doğru geometrisi oluşturur.

Anahtar Kavram

Moleküllerin VSEPR gösterimini belirlerken merkez atomun değerlik elektronlarından bağa katılmayanların (ortaklanmamış elektron çiftlerinin) formülde E harfi ile gösterilmesi ve geometrinin buna göre belirlenmesi gerekir.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3586Soru

Sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta, katısı ile dengede olan;

C(k)+CO2(g)2CO(g)ΔH>0C(k) + CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) \quad \Delta H > 0

tepkimesinin gerçekleştiği kaba sabit sıcaklıkta bir miktar CO2(g)CO_2(g) gazı ekleniyor.

Buna göre, yeniden denge kurulduğunda gerçekleşen değişimlerle ilgili;

I. Denge ürünler (sağ) yönüne kayar.
II. C(k)C(k) katısının kütlesi azalır.
III. Derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) değeri artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II
Denge sistemine dışarıdan CO2(g)CO_2(g) eklenmesi girenler tarafındaki derişimi artırır. Sistem bu etkiyi azaltmak için ürünler yönüne kayar (I. öncül doğru). Denge ürünler yönüne kayarken girenlerdeki C(k)C(k) katısı harcanır ve kütlesi azalır (II. öncül doğru). Sıcaklık sabit kaldığı için denge sabiti (KcK_c) değişmez (III. öncül yanlış). Bu nedenle 'I ve II' ifadelerini içeren seçenek doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Sisteme yapılan etkiyi ve Le Chatelier ilkesine göre dengenin yöneldiği tarafı belirlemek.
Kaba CO2(g)CO_2(g) gazı eklenmesi girenler yönündeki derişimi artırır. Le Chatelier ilkesine göre sistem bu etkiyi azaltmak için ürünler (sağ) yönüne kayar. Bu nedenle I. öncül doğrudur.
Dengede yapılan etkiye karşı sistemin vereceği tepkiyi belirlemek için Le Chatelier ilkesi uygulanır.
2
Dengenin kaydığı yöne göre katı kütlesindeki değişimi incelemek.
Denge ürünler yönüne kaydığından, girenler tarafındaki C(k)C(k) katısı harcanır. Dolayısıyla C(k)C(k) katısının kütlesi azalır. Bu nedenle II. öncül doğrudur.
Dengenin kaydığı yöndeki maddeler oluşurken, diğer yöndeki maddeler harcanır.
3
Denge sabitinin (KcK_c) bu etkiden nasıl etkileneceğini belirlemek.
Derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) sadece sıcaklık değişimi ile değişir. Sıcaklık sabit kaldığı için KcK_c değeri değişmez, dolayısıyla III. öncül yanlıştır.
Denge sabitinin sadece sıcaklığa bağlı olduğu bilgisini uygulamak.

Anahtar Kavram

Le Chatelier İlkesine göre sisteme eklenen maddenin denge konumuna ve denge sabitine etkisi.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 3587Soru

Belirli bir sıcaklıkta, sürtünmesiz hareketli pistonlu bir kapta;

$CaCO3(k)+2HF(g)CaF2(k)+H2O(g)+CO2(g)\text{CaCO}_3(\text{k}) + 2\text{HF}(\text{g}) \rightleftharpoons \text{CaF}_2(\text{k}) + \text{H}_2\text{O}(\text{g}) + \text{CO}_2(\text{g})

tepkimesi dengededir. Sıcaklık sabit tutularak kaba bir miktar HF(g)\text{HF}(\text{g}) eklenip sistemin yeniden dengeye gelmesi sağlanıyor.

Buna göre, yeni dengede başlangıç durumuna göre meydana gelen değişimlerle ilgili;

I. HF(g)\text{HF}(\text{g}) gazının derişimi değişmez.
II. Kaptaki toplam katı kütlesi azalır.
III. Tepkimenin denge sabiti (KcK_c) değeri artar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?
(CaCO3=100 g/mol, CaF2=78 g/mol)(\text{CaCO}_3 = 100\text{ g/mol},\ \text{CaF}_2 = 78\text{ g/mol})

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Sürtünmesiz hareketli pistonlu kapta gerçekleşen bu tepkimede, sıcaklık sabit tutulduğundan denge sabiti (KcK_c) değişmez. Gaz fazındaki maddelerin katsayıları girenler ve ürünler tarafında eşit olduğundan ve toplam basınç sabit kaldığından, yeni dengede gaz derişimleri başlangıçtaki değerlerine geri döner. Tepkime ürünler yönüne kaydığı için kalsiyum karbonat katısı harcanıp kalsiyum florür katısı oluşur; mol kütleleri farkından dolayı toplam katı kütlesi azalır. Bu nedenle doğru olan ifadeler hidrojen florür derişiminin değişmemesi ve katı kütlesinin azalmasıdır.
Doğru seçenekte belirtildiği gibi, sürtünmesiz pistonlu kapta toplam gaz derişimi sabit kalmak zorundadır. Tepkimenin gaz fazındaki giren ve ürün katsayıları eşit olduğundan, denge sabiti ifadesi çözüldüğünde tüm gazların denge derişimlerinin ilk duruma eşit çıktığı görülür. Aynı zamanda denge sağa kaydığı için mol kütlesi büyük olan kalsiyum karbonat katısı harcanıp mol kütlesi küçük olan kalsiyum florür katısı oluştuğundan toplam katı kütlesi azalır.

Adım Adım Çözüm

1
Sürtünmesiz hareketli pistonlu kapta basınç-deri��im ilişkisini kurmak.
Sürtünmesiz hareketli pistonlu kaplarda toplam basınç (PTP_T) sabittir. Sıcaklık (TT) da sabit olduğundan, gaz fazındaki maddelerin toplam molar derişimi [Gas]toplam=PTRT[\text{Gas}]_{\text{toplam}} = \frac{P_T}{RT} sabit kalır.
Sisteme yapılan etki sonucunda gazların toplam derişiminin nasıl etkileneceğini belirlemek.
2
Matematiksel olarak gaz derişimlerinin değişimini incelemek.
Kc=[H2O][CO2][HF]2K_c = \frac{[\text{H}_2\text{O}][\text{CO}_2]}{[\text{HF}]^2} bağıntısında [H2O]=[CO2]=x[\text{H}_2\text{O}] = [\text{CO}_2] = x olsun. Bu durumda [HF]=[Gas]toplam2x[\text{HF}] = [\text{Gas}]_{\text{toplam}} - 2x olur. Bağıntı Kc=x2([Gas]toplam2x)2K_c = \frac{x^2}{([\text{Gas}]_{\text{toplam}} - 2x)^2} haline gelir. Sıcaklık sabit olduğundan KcK_c sabittir, [Gas]toplam[\text{Gas}]_{\text{toplam}} da sabit olduğundan xx değeri ve dolay��sıyla [HF][\text{HF}] derişimi değişmez. I. ifade doğrudur.
Derişim etkisinin Le Chatelier ilkesine göre son durumdaki derişim değerlerini nasıl etkilediğini bulmak.
3
Tepkime yönüne göre katı kütlelerindeki değişimi hesaplamak.
Kaba HF(g)\text{HF}(\text{g}) eklenmesiyle denge ürünler lehine kayar. Neticede 1 mol CaCO3(k)1\text{ mol } \text{CaCO}_3(\text{k}) (100 g100\text{ g}) harcanırken 1 mol CaF2(k)1\text{ mol } \text{CaF}_2(\text{k}) (78 g78\text{ g}) oluşur. Katı kütlesindeki net değişim 78100=22 g/mol78 - 100 = -22\text{ g/mol} olur, yani katı kütlesi azalır. II. ifade doğrudur.
Tepkime yönünün katı fazdaki maddelerin kütlesine olan net etkisini belirlemek.
4
Denge sabitinin sıcaklıkla ilişkisini değerlendirmek.
Denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklık değişimi ile değişir. Sıcaklık sabit tutulduğundan KcK_c değişmez. III. ifade yanlıştır.
Denge sabitinin değişip değişmediğini doğrulamak.

Anahtar Kavram

Sürtünmesiz hareketli pistonlu kaplarda gerçekleşen Δngaz=0\Delta n_{\text{gaz}} = 0 tepkimelerinde sıcaklık sabitken yapılan derişim etkileri gaz derişimlerini değiştiremez; denge sadece madde miktarlarını (mollerini) değiştirerek yeniden kurulur.
Soru 3588Soru
Yarı açık formülü verilen organik bileşik şu şekildedir:
CH3CH(OH)CH2NHCOCH2OCH3\text{CH}_3 - \text{CH}(\text{OH}) - \text{CH}_2 - \text{NH} - \text{CO} - \text{CH}_2 - \text{O} - \text{CH}_3
Bu bileşik ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Yapısında eter, alkol ve amit fonksiyonel gruplarını bulundurur.

Cevap

Yapısında eter, alkol ve amit fonksiyonel gruplarını bulundurur.
Verilen molekülde üç farklı fonksiyonel grup bulunmaktadır: OH-\text{OH} grubu alkol (hidroksil) fonksiyonel grubunu, NHCO-\text{NH}-\text{CO}- yapısı amit fonksiyonel grubunu ve O-\text{O}- köprüsü ise eter fonksiyonel grubunu temsil eder. Bu nedenle molekülün yapısında eter, alkol ve amit fonksiyonel grupları bir arada bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Moleküldeki fonksiyonel grupları belirleyin.
OH-\text{OH} (alkol), NHCO-\text{NH}-\text{CO}- (amit) ve O-\text{O}- (eter) grupları tespit edilir.
Molekülün sınıfını ve içerdiği fonksiyonel grupları doğru tanımlamak için.
2
Karbon atomlarının hibritleşme türlerini analiz edin.
Karbonil karbonunun (C=O-\text{C}=\text{O}) bir pi bağı içermesi nedeniyle sp2sp^2 hibritleşmesi yaptığı, diğer tüm karbonların ise sp3sp^3 hibritleşmesi yaptığı bulunur.
Hibritleşme durumunu belirleyerek karbonların tamamının sp3sp^3 olduğu iddiasını test etmek için.
3
Alkol grubunun sınıfını belirleyin.
OH-\text{OH} grubunun bağlı olduğu karbonun iki karbona bağlı (sekonder) olduğu belirlenir.
Alkolün primer mi sekonder mi olduğunu netleştirmek için.
4
Tollens tepkimesi ve izomerlik durumlarını değerlendirin.
Aldehit grubu bulunmadığından Tollens ile tepkime vermeyeceği ve karbon-karbon çift bağı olmadığından cis-trans izomerliği gösteremeyeceği anlaşılır.
Kalan seçeneklerin kimyasal özelliklerini doğrulamak için.

Anahtar Kavram

Organik bileşiklerde fonksiyonel grupların belirlenmesi ve sınıflandırılması
Soru 3589Soru

Sabit sıcaklıkta, sürtünmesiz hareketli pistonlu kapalı bir kapta,

H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)H_2(g) + CO_2(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2O(g)

tepkimesi dengededir. Aynı sıcaklıkta piston aşağı itilerek kabın hacmi yarıya indiriliyor ve sistemin yeniden dengeye gelmesi sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan dengede başlangıç durumuna göre gerçekleşen değişimler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Denge girenler yönüne kayar.

Cevap

Denge girenler yönüne kayar ifadesi yanlıştır.
Tepkimede girenlerin ve ürünlerin gaz fazındaki katsayıları toplamı eşit olduğundan (1+1=21 + 1 = 2 ve 1+1=21 + 1 = 2), sabit sıcaklıkta hacmin azaltılması dengenin yönünü değiştirmez. Bu nedenle dengenin girenler yönüne kayacağını belirten ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkime denklemindeki gaz katsayılarını kontrol ederek hacim değişiminin denge yönüne etkisini belirlemek.
Girenlerin gaz katsayıları toplamı (1+1=21+1=2) ile ürünlerin gaz katsayıları toplamı (1+1=21+1=2) birbirine eşittir (Δn=0\Delta n = 0).
Gaz fazındaki katsayıları eşit olan tepkimelerde, sabit sıcaklıkta yapılan hacim değişimi dengeyi sağa ya da sola kaydırmaz.
2
Hacim azalmasının gaz derişimlerine ve basınca etkisini analiz etmek.
Hacim yarıya indirildiğinde (V/2V/2), derişim formülüne (M=n/VM = n/V) göre tüm gazların derişimi ve kaptaki toplam basınç artar.
Denge kaymasa bile hacmin küçülmesi birim hacimdeki tanecik sayısını artırarak derişimleri ve kısmi basınçları yükseltir.
3
Madde miktarlarını (mol sayılarını) ve denge sabitini (KcK_c) değerlendirmek.
Sistem sağa veya sola kaymadığı için maddelerin mol sayıları değişmez. Sıcaklık değişmediği için KcK_c sabit kalır.
Hacim değişimi dengeyi bozmadığı için net reaksiyon gerçekleşmez ve madde miktarları korunur. KcK_c ise yalnızca sıcaklığa bağlıdır.

Anahtar Kavram

Gaz katsayıları toplamı eşit olan tepkimelerde hacim değişiminin denge yönüne etkisi yoktur, ancak derişim ve kısmi basınçlar değişir.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 3590Soru

İnert elektrotlar kullanılarak CuCl2CuCl_2 sulu çözeltisi bir süre elektroliz ediliyor. Elektroliz süresince katotta 12,8 gram Cu12,8\text{ gram } Cu metali toplandığı belirleniyor.

Buna göre, bu elektroliz işlemiyle ilgili;

I. Devreden 0,4 mol0,4\text{ mol} elektron geçmiştir.
II. Anotta normal koşullarda 4,48 litre Cl24,48\text{ litre } Cl_2 gazı açığa çıkar.
III. Çözeltinin pH değeri değişmez.

yargılarından hangileri doğrudur?

(Elektron verme eğilimleri: H2>Cu>Cl>OHH_2 > Cu > Cl^- > OH^-; Cu=64 g/molCu = 64\text{ g/mol})

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

I, II ve III ifadelerinin tamamı doğrudur.
Katotta biriken bakırın mol sayısı 0,2 mol0,2\text{ mol} olarak hesaplanır. Cu2+(aq)+2eCu(s)Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s) tepkimesine göre devreden 0,4 mol0,4\text{ mol} elektron geçmiştir. Anotta ise yükseltgenme eğilimi fazla olan klorür iyonları 2Cl(aq)Cl2(g)+2e2Cl^-(aq) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^- tepkimesine göre yükseltgenerek 0,2 mol0,2\text{ mol} (4,48 litre4,48\text{ litre}) klor gazı oluşturur. Su molekülleri yükseltgenme veya indirgenmeye uğramadığı için çözeltideki H+H^+ ve OHOH^- dengesi bozulmaz, dolayısıyla pH değeri değişmez. Bu gerekçelerle her üç ifade de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Katotta toplanan bakır metalinin mol sayısını bulmak.
n(Cu)=12,8 g64 g/mol=0,2 moln(Cu) = \frac{12,8\text{ g}}{64\text{ g/mol}} = 0,2\text{ mol} CuCu metali toplanmıştır.
Katotta indirgenme potansiyeli sudaki H+H^+ iyonundan daha yüksek olan (başka bir deyişle elektron verme eğilimi H2H_2 den daha az olan) Cu2+Cu^{2+} iyonları indirgenir.
2
Katot yarı tepkimesinden yararlanarak devreden geçen elektronun mol sayısını hesaplamak.
Katot tepkimesi: Cu2+(aq)+2eCu(s)Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s) şeklindedir. Tepkime katsayılarına göre 1 mol Cu1\text{ mol } Cu birikmesi için devreden 2 mol e2\text{ mol } e^- geçmelidir. 0,2 mol Cu0,2\text{ mol } Cu biriktiğine göre devreden geçen elektron miktar�� 0,2×2=0,4 mol e0,2 \times 2 = 0,4\text{ mol } e^- olarak bulunur. Dolayısıyla birinci öncül doğrudur.
Faraday yasasına göre elektrotlarda serbest kalan madde miktarı devreden geçen elektrik yükü (elektron molü) ile doğru orantılıdır.
3
Anotta açığa çıkan gazın türünü, mol sayısını ve normal koşullardaki hacmini hesaplamak.
Anotta elektron verme eğilimi (yükseltgenme potansiyeli) OHOH^- den daha yüksek olan ClCl^- iyonları öncelikle yükseltgenir. Anot tepkimesi: 2Cl(aq)Cl2(g)+2e2Cl^-(aq) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^- şeklindedir. Devreden geçen 0,4 mol e0,4\text{ mol } e^- karşılığında 0,42=0,2 mol Cl2\frac{0,4}{2} = 0,2\text{ mol } Cl_2 gazı açığa çıkar. Bu gazın normal koşullardaki (NK) hacmi: V=0,2 mol×22,4 L/mol=4,48 litreV = 0,2\text{ mol} \times 22,4\text{ L/mol} = 4,48\text{ litre} olarak bulunur. Dolayısıyla ikinci öncül doğrudur.
Elektroliz kaplarında anotta yükseltgenme eğilimi en fazla olan anyon ilk olarak yükseltgenir.
4
Çözeltinin pH değerindeki değişimi yorumlamak.
Elektroliz sürecinde çözeltideki Cu2+Cu^{2+} ve ClCl^- iyonları tüketilmektedir. Suyun yapısındaki H+H^+ ve OHOH^- iyonları bu aşamada tepkimeye girmediğinden derişimleri ve dolayısıyla çözeltinin pH değeri değişmez. Dolayısıyla üçüncü öncül doğrudur.
Elektroliz sırasında ortamdaki H+H^+ veya OHOH^- iyon derişimini değiştirecek bir tepkime gerçekleşmediği sürece pH değeri sabit kalır.

Anahtar Kavram

Sulu çözeltilerin elektrolizinde deşarj sırası kuralları ve Faraday kanunları kullanılarak elektrot süreçlerinin nicel ve nitel analizi.

Alternatif Yöntem

Elektroliz devresinden geçen yük miktarı Faraday (FF) cinsinden de doğrudan hesaplanabilir. 1 mol e=1 F1\text{ mol } e^- = 1\text{ F} olduğundan, devreden 0,4 F0,4\text{ F} yük geçtiği belirlenip işlemler bu birim üzerinden de yürütülebilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3591Soru

Organik kimyada, bir moleküle karakteristik fiziksel ve kimyasal özelliklerini kazandıran atom ya da atom gruplarına fonksiyonel grup denir.

Buna göre, genel formülü RCONH2R-CONH_2 olan ve yapısında karbonil grubuna (CO-CO-) doğrudan bağlı amino (NH2-NH_2) grubu bulunduran organik bileşik sınıfı aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Amit

Cevap

Amit
Genel formülü RCONH2R-CONH_2 şeklinde olan ve bir karbonil grubuna doğrudan amino grubunun bağlanmasıyla oluşan bileşik sınıfı amit olarak adlandırılır. Bu nedenle doğru cevap amit seçeneğidir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen genel formülün (RCONH2R-CONH_2) yapısı analiz edilir.
Bu formülde bir adet alkil veya aril grubu (RR), karbonil grubu (CO-CO-) ve amino grubu (NH2-NH_2) bulunmaktadır.
Bileşik sınıfını belirlemek için fonksiyonel grupların bir araya gelme şeklini tespit etmek gerekir.
2
Karbonil grubuna bağlı amino grubunun oluşturduğu yeni fonksiyonel grup tanımlanır.
Karbonil grubuna doğrudan bağlı azot atomu içeren yapıya amit fonksiyonel grubu denir.
Aminler ile amitler arasındaki temel fark, amitlerde azot atomunun doğrudan bir karbonil karbonuna bağlı olmasıdır.
3
Seçeneklerdeki bileşik sınıfları ile formül eşleştirilir.
Bileşik sınıfı 'Amit' olarak belirlenir.
Ester, aldehit, alkol ve amin sınıflarının fonksiyonel grupları ve genel formülleri bu yapı ile uyuşmamaktadır.

Anahtar Kavram

Amit fonksiyonel grubunun ve genel formülünün (RCONH2R-CONH_2) tanınması
Soru 3592Soru

Belirli bir sıcaklıkta 144 gram144\text{ gram} saf su içeren bir kaba bir miktar sodyum hidroksit (NaOHNaOH) katısı eklenerek tamamen çözünmesi sağlanıyor. Hazırlanan çözeltideki suyun (H2OH_2O) mol kesri 0,800,80 olduğuna göre, çözünen NaOHNaOH katısı kaç gramdır?

(H2O=18 g/molH_2O = 18\text{ g/mol}, NaOH=40 g/molNaOH = 40\text{ g/mol}, NaOHNaOH katısının suda tamamen iyonlaşarak çözündüğü varsayılacaktır.)

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 40

Cevap

Hazırlanan çözeltide çözünen sodyum hidroksit (NaOHNaOH) katısı 40 gram40\text{ gram} olarak hesaplanır.
Çözeltideki suyun mol sayısı 8 mol8\text{ mol} olarak bulunur. Suyun mol kesri 0,800,80 olduğuna göre, çözeltideki toplam iyonların mol sayısı 2 mol2\text{ mol} olmalıdır. Sodyum hidroksit bileşiği suda sodyum ve hidroksit iyonlarına ayrıştığı için 1 mol1\text{ mol} sodyum hidroksit çözündüğünde 2 mol2\text{ mol} iyon açığa çıkar. Buradan çözünen sodyum hidroksit katısının 1 mol1\text{ mol} yani 40 gram40\text{ gram} olduğu sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Suyun mol sayısının (nsun_{\text{su}}) hesaplanması
nsu=144 g18 g/mol=8 moln_{\text{su}} = \frac{144\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 8\text{ mol}
Mol kesri bağıntısında suyun mol sayısını kullanmak için kütle değerini mol kütlesine böleriz.
2
Mol kesri bağıntısı kullanılarak çözeltideki toplam iyon mol sayısının (niyonn_{\text{iyon}}) bulunması
Xsu=nsunsu+niyon    0,80=88+niyon    8+niyon=10    niyon=2 molX_{\text{su}} = \frac{n_{\text{su}}}{n_{\text{su}} + n_{\text{iyon}}} \implies 0,80 = \frac{8}{8 + n_{\text{iyon}}} \implies 8 + n_{\text{iyon}} = 10 \implies n_{\text{iyon}} = 2\text{ mol}
Suyun mol kesri, suyun mol sayısının çözeltideki toplam tanecik (su molekülleri + iyonlar) mol sayısına oranına eşittir.
3
Sodyum hidroksitin iyonlaşma denklemi kullanılarak çözünen NaOHNaOH mol sayısının bulunması
NaOH(k)Na+(suda)+OH(suda)NaOH(k) \rightarrow Na^+(suda) + OH^-(suda) denklemine göre, 1 mol NaOH1\text{ mol } NaOH çözündüğünde 2 mol2\text{ mol} iyon oluşur. Ortamda 2 mol2\text{ mol} iyon bulunduğuna göre, çözünen NaOHNaOH mol sayısı 1 mol1\text{ mol} olmalıdır.
Elektrolit bileşiklerin mol kesri hesaplanırken, çözeltideki toplam tanecik sayısı için iyonlaşma dikkate alınmalıdır.
4
Çözünen NaOHNaOH kütlesinin hesaplanması
mNaOH=1 mol×40 g/mol=40 gramm_{NaOH} = 1\text{ mol} \times 40\text{ g/mol} = 40\text{ gram}
Mol sayısı ve mol kütlesi kullanılarak çözünen maddenin kütlesine ulaşılır.

Anahtar Kavram

İyonik çözeltilerde mol kesri hesabı yapılırken çözünen maddenin iyonlaşması sonucu oluşan toplam tanecik (iyon) mol sayısı dikkate alınmalıdır.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3593Soru

Açık zincirli doymuş bir organik bileşik olan XX alkolü ile ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor:

- 0,2 mol0,2\text{ mol}'ü yeterli miktarda sodyum (NaNa) metali ile artansız tepkimeye girdiğinde normal koşullar altında (NŞA) 2,24 L2,24\text{ L} H2H_2 gazı açığa çıkarmaktadır.
- Uygun koşullarda yükseltgendiğinde elde edilen kararlı bileşik Tollens (gümüş aynası) ayracına etki etmemektedir.
- Uygun koşullarda asit katalizörlüğünde dehidrasyona (su çekilmesine) maruz bırakıldığında bir alken bileşiği oluşturamamaktadır.

**Buna göre, XX bileşiği ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?**

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Yapısında iki adet ters-butil (tert-bütil) grubu bulundurduğu için tersiyer alkol olarak sınıflandırılır.

Cevap

Yapısında iki adet ters-butil grubu bulundurduğu için tersiyer alkol olarak sınıflandırıldığı ifadesi yanlıştır, çünkü bileşik bir sekonder alkoldür.
Yapısında iki adet ters-butil (tert-bütil) grubu bulundurduğu için tersiyer alkol olarak sınıflandırıldığı ifadesi yanlıştır. Alkollerin sınıflandırılması, -OH grubunun bağlı olduğu karbon atomuna bağlı olan karbon atomu sayısına göre belirlenir. Bu bileşikte -OH grubu 3. karbona bağlıdır ve bu karbon doğrudan 2. ve 4. karbon olmak üzere yalnızca iki karbon atomuyla bağ yapmıştır. Bu nedenle bileşik tersiyer değil, sekonder (ikincil) bir alkoldür.

Adım Adım Çözüm

1
Sodyum metali ile tepkime sonucunda açığa çıkan hidrojen gazının mol sayısından yararlanarak alkolün değerliğini (içerdiği -OH grubu sayısını) belirlemek.
Normal koşullarda 2,24 L2,24\text{ L} H2H_2 gazı 0,1 mol0,1\text{ mol}'dür. 0,2 mol0,2\text{ mol} alkolden 0,1 mol0,1\text{ mol} H2H_2 açığa çıktığına göre, 1 mol1\text{ mol} alkolden 0,5 mol0,5\text{ mol} H2H_2 açığa çıkar. Bu durum alkolün tek değerli (monoalkol) olduğunu gösterir.
Alkollerdeki her -OH grubu, sodyum metali ile tepkimeye girdiğinde yarım mol H2H_2 gazı açığa çıkarır.
2
Alkolün yükseltgenme davranışını ve Tollens ayracına karşı etkisini inceleyerek alkolün sınıfını belirlemek.
Alkol yükseltgendiğinde Tollens ayracına etki etmeyen kararlı bir bileşik (keton) oluştu��una göre başlangıçtaki alkol sekonder (ikincil) bir alkoldür.
Primer alkoller aldehitlere yükseltgenir ve Tollens ile gümüş aynası oluşturur. Sekonder alkoller ise ketonlara yükseltgenir ve ketonlar Tollens ayracı ile tepkime vermez.
3
Dehidrasyon reaksiyonunun gerçekleşmeme nedenini inceleyerek molekülün karbon iskeletini tahmin etmek.
Sekonder alkol olmasına rağmen su çekilerek alken oluşturamaması, -OH grubunun bağlı olduğu karbon atomuna komşu olan karbon atomlarında (beta-karbonlarında) hidrojen atomu bulunmadığını gösterir.
Alkollerden su çekilmesi (beta-eliminasyonu) mekanizmasında -OH grubunun ayrıldığı karbona komşu olan karbondan bir hidrojen atomu koparılır. Eğer komşu karbonlarda hiç hidrojen yoksa alken oluşumu gerçekleşemez.
4
Tüm bu koşulları sağlayan en basit açık zincirli doymuş sekonder alkol yapısını çizerek IUPAC adlandırmasını yapmak.
Bileşik 2,2,4,4-tetrametilpentan-3-ol'dür. Bu yapıda -OH grubu 3. karbona bağlıdır ve komşu 2. ile 4. karbonlar kuaterner karbon olup (her biri üçer metil grubuna bağlıdır) hiç hidrojen içermezler.
En uzun zincir 5 karbonlu olup 3. karbonda -OH, 2. ve 4. karbonlarda ikişer metil grubu bulunduğundan adlandırma ve özellikler tamamen uyuşmaktadır.

Anahtar Kavram

Alkollerin sınıflandırılması, adlandırılması, yükseltgenmesi ve dehidrasyon tepkimeleri
Tahmini Süre:3m 0s
Soru 3594Soru

Platin (Pt) inert elektrotlar kullanılarak, 0,05 M0,05\text{ M} AgNO3AgNO_3 ve 0,1 M0,1\text{ M} Cu(NO3)2Cu(NO_3)_2 içeren 2 L2\text{ L} sulu çözelti 9,65 A9,65\text{ A}'lik sabit akımla 2000 saniye2000\text{ saniye} boyunca elektroliz edilmektedir.

Buna göre, elektroliz işlemi tamamlandığında katotta toplanan toplam katı kütlesi ve çözeltinin pH değeri aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

(Elektron verme eğilimleri: H2>Cu>AgH_2 > Cu > Ag ve OH>NO3OH^- > NO_3^-; Ag=108 g/molAg = 108\text{ g/mol}, Cu=64 g/molCu = 64\text{ g/mol}; 1 mol e=96500 C1\text{ mol } e^- = 96500\text{ C}; elektroliz süresince çözelti hacminin değişmediği ve suyun otoiyonizasyonundan gelen H+H^+ derişiminin ihmal edildiği varsayılacaktır.)

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Katı kütlesi: 14,0 g14,0\text{ g}, pH: 11

Cevap

Katotta toplanan katı kütlesi 14,0 g14,0\text{ g} ve çözeltinin pH değeri 11'dir.
Devreden geçen 0,2 mol0,2\text{ mol} elektronun öncelikle 0,1 mol0,1\text{ mol} gümüş iyonunu indirgeyerek 10,8 g Ag10,8\text{ g } Ag katısı topladığı, kalan 0,1 mol0,1\text{ mol} elektronun ise 0,05 mol Cu2+0,05\text{ mol } Cu^{2+} iyonunu indirgeyerek 3,2 g Cu3,2\text{ g } Cu katısı topladığı hesaplanır. Böylece katotta toplanan toplam kütle 14,0 g14,0\text{ g} olur. Anotta gerçekleşen suyun yükseltgenme tepkimesi sonucu oluşan 0,2 mol H+0,2\text{ mol } H^+ iyonunun 2 L2\text{ L} çözeltideki derişimi 0,1 M0,1\text{ M} olup çözeltinin pH değeri 11 olarak elde edilir. Bu nedenle doğru seçenek katı kütlesinin 14,0 g14,0\text{ g} ve pH değerinin 11 olduğunu ifade eden seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1
Devreden geçen elektrik yükü ve elektronun mol sayısını hesaplama
Q=It=9,65 A×2000 s=19300 CQ = I \cdot t = 9,65\text{ A} \times 2000\text{ s} = 19300\text{ C}. Devreden geçen elektronun mol sayısı: n(e)=19300 C96500 C/mol=0,2 moln(e^-) = \frac{19300\text{ C}}{96500\text{ C/mol}} = 0,2\text{ mol} olarak bulunur.
Faraday kanunlarına göre elektrotlarda toplanacak madde miktarlarını belirlemek için devreden geçen toplam elektron mol sayısı hesaplanmalıdır.
2
Katotta toplanan metallerin sırasını belirleme ve kütlelerini hesaplama
Katotta indirgenme eğilimi yüksek olan metal iyonu öncelikle indirgenir. İndirgenme eğilimleri sırası Ag+>Cu2+>H+Ag^+ > Cu^{2+} > H^+ şeklindedir.

İlk olarak Ag+Ag^+ iyonları indirgenir:
Ag+(aq)+eAg(s)Ag^+(aq) + e^- \rightarrow Ag(s)
Başlangıçtaki Ag+Ag^+ mol sayısı: n(Ag+)=0,05 M×2 L=0,1 moln(Ag^+) = 0,05\text{ M} \times 2\text{ L} = 0,1\text{ mol}.
0,1 mol Ag+0,1\text{ mol } Ag^+ iyonunun tamamen indirgenmesi için 0,1 mol e0,1\text{ mol } e^- harcanır ve 0,1 mol Ag(s)0,1\text{ mol } Ag(s) toplanır.
m(Ag)=0,1 mol×108 g/mol=10,8 gm(Ag) = 0,1\text{ mol} \times 108\text{ g/mol} = 10,8\text{ g}.

Kalan elektron miktarı: 0,20,1=0,1 mol e0,2 - 0,1 = 0,1\text{ mol } e^-.

Sırada Cu2+Cu^{2+} iyonları indirgenir:
Cu2+(aq)+2eCu(s)Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)
0,1 mol e0,1\text{ mol } e^- ile indirgenebilecek Cu2+Cu^{2+} mol sayısı: n(Cu)=0,12=0,05 moln(Cu) = \frac{0,1}{2} = 0,05\text{ mol}.
m(Cu)=0,05 mol×64 g/mol=3,2 gm(Cu) = 0,05\text{ mol} \times 64\text{ g/mol} = 3,2\text{ g}.

Katotta toplanan toplam katı kütlesi: 10,8+3,2=14,0 g10,8 + 3,2 = 14,0\text{ g} olarak bulunur.
Çoklu katyon içeren elektroliz kaplarında katot elektrotta öncelikle indirgenme potansiyeli büyük (aktifliği küçük) olan katyonların indirgeneceğini uygulayarak stokiyometrik kütle hesabı yapılır.
3
Anot tepkimesinden yararlanarak çözeltinin pH değerini hesaplama
Anotta yükseltgenme eğilimi daha fazla olan OHOH^- iyonları (su) yükseltgenir:
2H2O(l)O2(g)+4H+(aq)+4e2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-
Denkleme göre, devreden geçen her 4 mol e4\text{ mol } e^- için çözeltide 4 mol H+4\text{ mol } H^+ iyonu üretilir. Dolayısıyla üretilen H+H^+ iyonunun mol sayısı devreden geçen elektronun mol sayısına eşittir: n(H+)=0,2 moln(H^+) = 0,2\text{ mol}.

Çözelti hacmi 2 L2\text{ L} olduğuna göre, H+H^+ derişimi:
[H+]=0,2 mol2 L=0,1 M[H^+] = \frac{0,2\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,1\text{ M} olur.
pH=log[H+]=log(0,1)=1\text{pH} = -\log[H^+] = -\log(0,1) = 1 olarak hesaplanır.
Elektroliz sürecinde anotta suyun yükseltgenmesi sonucu oluşan serbest hidrojen iyonlarının derişimi belirlenerek çözeltinin son pH değeri saptanır.

Anahtar Kavram

Çoklu iyon içeren elektroliz devrelerinde Faraday kanunları ile katotta indirgenme önceliği ve anotta suyun yükseltgenmesinin çözelti pH değerine etkisi.
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 3595Soru

Kükürt dioksit (SO2SO_2) gazının oksijen gazı (O2O_2) ile tepkimeye girerek kükürt trioksit (SO3SO_3) gazını oluşturmasına ait tepkime denklemi aşağıda verilmiştir:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2SO_3(g)

Standart koşullarda (25 C25\text{ }^\circ\text{C}, 1 atm1\text{ atm}) gerçekleştirilen bu tepkimede 0,4 mol SO2(g)0,4\text{ mol } SO_2(g) tamamen yakıldığında 39,6 kJ39,6\text{ kJ} ısı açığa çıkmaktadır.

SO2(g)SO_2(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi (ΔHf\Delta H_f^\circ) 297 kJ/mol-297\text{ kJ/mol} olduğuna göre, SO3(g)SO_3(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi kaç kJ/mol\text{kJ/mol}'dür?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -396

Cevap

Kükürt trioksit gazının standart molar oluşum entalpisi 396 kJ/mol-396\text{ kJ/mol}'dür.
Kükürt trioksit gazının standart molar oluşum entalpisi 396 kJ/mol-396\text{ kJ/mol}'dür. 0,4 mol SO20,4\text{ mol } SO_2 gazının yanmasından 39,6 kJ39,6\text{ kJ} ısı açığa çıktığı bilgisiyle, tepkime denklemindeki 2 mol SO22\text{ mol } SO_2 gazı için tepkime entalpisi 198 kJ-198\text{ kJ} olarak hesaplanır. ΔH=ΔHf(u¨ru¨nler)ΔHf(girenler)\Delta H = \sum \Delta H_f^\circ(ürünler) - \sum \Delta H_f^\circ(girenler) formülünde O2(g)O_2(g) elementinin oluşum entalpisi 0 alınarak işlem yapıldığında doğru sonuca ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkime entalpisi (ΔHtepkime\Delta H_{tepkime}^\circ) harcanan madde miktarı ve açığa çıkan ısı ilişkisi kullanılarak hesaplanır.
ΔHtepkime=198 kJ\Delta H_{tepkime}^\circ = -198\text{ kJ}
Denklemde 2 mol SO2SO_2 gazı reaksiyona girmektedir. 0,4 mol0,4\text{ mol} reaksiyona girdiğinde 39,6 kJ39,6\text{ kJ} ısı açığa çıkıyorsa (ekzotermik, yani ΔH=39,6 kJ\Delta H = -39,6\text{ kJ}), 2 mol için bu değer 5 katı olan 198 kJ-198\text{ kJ} olur.
2
Standart tepkime entalpisi formülü yazılarak standart şartlardaki en kararlı elementlerin oluşum entalpileri sıfır alınır.
ΔHtepkime=2×ΔHf[SO3(g)]2×ΔHf[SO2(g)]\Delta H_{tepkime}^\circ = 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] - 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_2(g)]
Oksijen gazı (O2O_2) standart koşullarda en kararlı element halindedir, bu nedenle ΔHf[O2(g)]=0\Delta H_f^\circ[O_2(g)] = 0 kabul edilir. Ürünler ve girenlerin molar oluşum entalpileri baş katsayıları ile çarpılarak farkı alınır.
3
Bilinen değerler formülde yerine koyularak bilinmeyen standart molar oluşum entalpisi yalnız bırakılır.
ΔHf[SO3(g)]=396 kJ/mol\Delta H_f^\circ[SO_3(g)] = -396\text{ kJ/mol}
198=2×ΔHf[SO3(g)]2×(297)-198 = 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] - 2 \times (-297) eşitliğinden 198=2×ΔHf[SO3(g)]+594-198 = 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] + 594 elde edilir. Buradan 2×ΔHf[SO3(g)]=7922 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] = -792 ve ΔHf[SO3(g)]=396 kJ/mol\Delta H_f^\circ[SO_3(g)] = -396\text{ kJ/mol} bulunur.

Anahtar Kavram

Standart molar oluşum entalpileri kullanılarak bir kimyasal tepkimenin entalpi değişiminin hesaplanması ve standart oluşum entalpisi tanımı gereği elementlerin en kararlı hallerinin entalpisinin sıfır kabul edilmesi.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3596Soru

Standart koşullarda (25C25^\circ\text{C} ve 1 atm1\text{ atm}) hazırlanan bir FeCuFe-Cu galvanik hücresinde gerçekleşen yarı tepkimeler ve standart indirgenme potansiyelleri aşağıda verilmiştir:

Fe2+(suda)+2eFe(k)E=0,44 VFe^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Fe(\text{k}) \quad E^\circ = -0,44\text{ V}
Cu2+(suda)+2eCu(k)E=+0,34 VCu^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Cu(\text{k}) \quad E^\circ = +0,34\text{ V}

Buna göre, bu pil sistemiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Standart pil potansiyeli (EpilE^\circ_{\text{pil}}) +0,78 V+0,78\text{ V}'tur.

Cevap

Standart pil potansiyeli (EpilE^\circ_{\text{pil}}) +0,78 V+0,78\text{ V}'tur.
Standart pil potansiyeli, anot yarı hücresindeki yükseltgenme potansiyeli ile katot yarı hücresindeki indirgenme potansiyelinin toplamına eşittir. İndirgenme potansiyeli daha küçük olan demir (FeFe) elektrot anot, bakır (CuCu) elektrot ise katottur. Anot tepkimesi Fe(k)Fe2+(suda)+2eFe(\text{k}) \rightarrow Fe^{2+}(\text{suda}) + 2e^- (E=+0,44 VE^\circ = +0,44\text{ V}) ve katot tepkimesi Cu2+(suda)+2eCu(k)Cu^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Cu(\text{k}) (E=+0,34 VE^\circ = +0,34\text{ V}) şeklindedir. İki yarı tepkime potansiyeli toplandığında standart pil potansiyeli Epil=0,44+0,34=+0,78 VE^\circ_{\text{pil}} = 0,44 + 0,34 = +0,78\text{ V} olarak elde edilir. Bu nedenle standart pil potansiyelinin +0,78 V+0,78\text{ V} olduğunu belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Elektrotların standart indirgenme potansiyellerini karşılaştırarak anot ve katot yarı hücrelerini belirleyin.
Demir elektrodun indirgenme potansiyeli (0,44 V-0,44\text{ V}), bakır elektrodun indirgenme potansiyelinden (+0,34 V+0,34\text{ V}) daha küçüktür. Bu nedenle demir (FeFe) anot, bakır (CuCu) ise katottur.
Galvanik hücrelerde indirgenme potansiyeli küçük olan elektrot daha aktiftir ve yükseltgenerek anot görevini alır.
2
Anot ve katot yarı tepkimelerini ve potansiyellerini yazın.
Anot (Yükseltgenme): Fe(k)Fe2+(suda)+2eEyu¨k=+0,44 VFe(\text{k}) \rightarrow Fe^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \quad E^\circ_{\text{yük}} = +0,44\text{ V}
Katot (İndirgenme): Cu2+(suda)+2eCu(k)Eind=+0,34 VCu^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Cu(\text{k}) \quad E^\circ_{\text{ind}} = +0,34\text{ V}
Anotta yükseltgenme gerçekleştiği için indirgenme tepkimesi ters çevrilir ve potansiyelinin işareti değişir. Katotta indirgenme gerçekleştiği için tepkime ve potansiyeli aynen kalır.
3
Yarı tepkime potansiyellerini toplayarak standart pil potansiyelini (EpilE^\circ_{\text{pil}}) hesaplayın.
Epil=Eyu¨k+Eind=0,44 V+0,34 V=+0,78 VE^\circ_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{yük}} + E^\circ_{\text{ind}} = 0,44\text{ V} + 0,34\text{ V} = +0,78\text{ V}
Standart pil potansiyeli, anot yükseltgenme yarı pil potansiyeli ile katot indirgenme yarı pil potansiyelinin toplamına eşittir.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde anot ve katot belirlenmesi ve standart pil potansiyelinin (EpilE^\circ_{\text{pil}}) hesaplanması.
Soru 3597Soru

Aromatik bileşiklerin en basit üyesi olan benzen (C6H6C_6H_6) halkası ve türevleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Benzen molekülündeki tüm karbon atomları sp2sp^2 hibritleşmesi yapmıştır.

Cevap

Benzen molekülündeki tüm karbon atomlarının sp2sp^2 hibritleşmesi yapmış olması doğrudur.
Benzen molekülünde her bir karbon atomu halkadaki komşu iki karbona ve bir hidrojen atomuna sigma bağları ile bağlıdır. Toplam 3 doğrultu olduğu için karbon atomlarının tamamı sp2sp^2 hibritleşmesi yapmıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Benzenin (C6H6C_6H_6) molekül yapısını ve karbon atomlarının bağ durumlarını analiz edin.
Benzende 6 karbon atomu halka şeklinde dizilmiştir ve rezonans kararlılığından dolayı her bir karbon atomu özdeş bağlar kurar.
Karbon atomlarının hibritleşme türünü belirlemek için etrafındaki doğrultu sayısını saptamak gerekir.
2
Karbon atomlarının hibritleşme türünü belirleyin.
Her karbon atomu 3 adet sigma bağı kurmuştur (doğrultu sayısı = 3). Pi bağı hibritleşmeye katılmadığı için karbon atomları sp2sp^2 hibritleşmesi yapmıştır.
Doğrultu sayısı 3 olan karbon atomları sp2sp^2 hibritleşmesi yapar.

Anahtar Kavram

Benzen halkasının yapısı ve hibritleşme özellikleri
Soru 3598Soru

Karbondioksit gazının suda çözünerek asidik özellik göstermesi süreci ve bu sürece ait heterojen denge tepkimesi aşağıda verilmiştir:

CO2(g)+H2O(s)H+(suda)+HCO3(suda)CO_2(g) + H_2O(s) \rightleftharpoons H^+(\text{suda}) + HCO_3^-(\text{suda})

Buna göre, bu denge tepkimesiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tepkimenin derişimler cinsinden denge ba��ıntısı Kc=[H+][HCO3][CO2]K_c = \frac{[H^+][HCO_3^-]}{[CO_2]} şeklindedir.

Cevap

Tepkimenin derişimler cinsinden denge bağıntısı Kc=[H+][HCO3][CO2]K_c = \frac{[H^+][HCO_3^-]}{[CO_2]} şeklindedir.
Denge bağıntısı yazılırken saf katı ve sıvılar bağıntıya alınmaz. Tepkimenin girenlerinde bulunan H2O(s)H_2O(s) saf sıvı olduğundan bağıntıda yer almaz. Gaz fazındaki CO2CO_2 ile suda çözünmüş olan H+H^+ ve HCO3HCO_3^- iyonları bağıntıya yazılır. Dolayısıyla doğru denge bağıntısı Kc=[H+][HCO3][CO2]K_c = \frac{[H^+][HCO_3^-]}{[CO_2]} şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkime denklemindeki maddelerin fiziksel hallerini incelemek.
Girenlerde CO2(g)CO_2(g) ve H2O(s)H_2O(s), ürünlerde ise H+(suda)H^+(\text{suda}) ve HCO3(suda)HCO_3^-(\text{suda}) bulunmaktadır.
Denge bağıntısına hangi maddelerin dahil edileceğini belirlemek için fiziksel haller tespit edilmelidir.
2
Faz kurallarını denge bağıntısına uygulamak.
Saf katılar ve saf sıvılar denge bağıntısına yazılmaz. Dolayısıyla girenlerdeki H2O(s)H_2O(s) bağıntıya alınmaz. Gazlar (gg) ve sulu çözeltideki iyonlar (suda) yazılır. Bu durumda bağıntı Kc=[H+][HCO3][CO2]K_c = \frac{[H^+][HCO_3^-]}{[CO_2]} olarak elde edilir.
Denge bağıntısının matematiksel ifadesini doğru yazmak.
3
Kp=Kc(RT)ΔnK_p = K_c(RT)^{\Delta n} bağıntısındaki Δn\Delta n değerini hesaplamak.
Δn=nu¨ru¨n, gazngiren, gaz\Delta n = n_{\text{ürün, gaz}} - n_{\text{giren, gaz}} formülünden, ürünlerde gaz fazında madde olmadığı için 00, girenlerde ise 1 mol CO2(g)CO_2(g) olduğu için Δn=01=1\Delta n = 0 - 1 = -1 olarak bulunur.
KpK_p ve KcK_c ilişkisindeki gaz katsayıları farkını doğru belirlemek.
4
Denge sabitine etki eden faktörleri analiz etmek.
Denge sabiti (KcK_c) sadece sıcaklıkla değişir. Derişimlerin veya hacmin değişmesi denge konumunu etkilese de KcK_c değerini değiştirmez.
Sıcaklık dışındaki faktörlerin denge sabitine etkisini doğru yorumlamak.

Anahtar Kavram

Heterojen kimyasal denge tepkimelerinde derişimler cinsinden denge bağıntısının (KcK_c) yazılması ve KpK_p ile ilişkisi
Soru 3599Soru

Laboratuvarda gerçekleştirilen bir redoks tepkimesinin denkleştirilmemiş denklemi aşağıda verilmiştir:

I2(k)+HNO3(suda)HIO3(suda)+NO2(g)+H2O(s)I_2(k) + HNO_3(suda) \rightarrow HIO_3(suda) + NO_2(g) + H_2O(s)

Bu tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde, tepkime ve maddelerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tepkimede I2I_2 molekülü yükseltgenmiş (indirgen) maddedir ve en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş denklemde H2OH_2O'nun katsayısı 4'tür.

Cevap

Tepkimede I2I_2 molekülünün yükseltgenmiş (indirgen) madde olduğunu ve en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde H2OH_2O'nun katsay��sının 4 olduğunu belirten seçenek doğrudur.
Tepkime denkleştirildiğinde I2I_2 molekülündeki iyot atomları 0'dan +5'e yükseltgenir. Yükseltgenen bu madde karşı tarafı indirgediği için indirgen maddedir. Alınan ve verilen elektronlar 10'da eşitlendiği için denkleştirilmiş tepkimede suyun (H2OH_2O) katsayısı 4 olur. Dolayısıyla bu durum doğru açıklamayı oluşturur.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimedeki atomların yükseltgenme basamaklarını belirleme.
Girenlerde: I2I_2'de I=0I = 0, HNO3HNO_3'te H=+1,N=+5,O=2H = +1, N = +5, O = -2.
Ürünlerde: HIO3HIO_3'te H=+1,I=+5,O=2H = +1, I = +5, O = -2; NO2NO_2'de N=+4,O=2N = +4, O = -2; H2OH_2O'da H=+1,O=2H = +1, O = -2.
Redoks tepkimesinde hangi elementlerin yükseltgenip hangilerinin indirgendiğini belirlemek için yükseltgenme basamaklarının bulunması gerekir.
2
Yarı tepkimeleri yazarak alınan ve verilen elektron sayılarını bulma.
Yükseltgenme yarı tepkimesi: I202I+5+10eI_2^0 \rightarrow 2I^{+5} + 10e^- (1 mol I2I_2 için 10 mol elektron verilir).
İndirgenme yarı tepkimesi: N+5+1eN+4N^{+5} + 1e^- \rightarrow N^{+4} (1 mol NN için 1 mol elektron alınır).
Alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek için yarı tepkimelerin katsayılarla denkleştirilmesi gerekir.
3
Alınan ve verilen elektron sayılarını eşitleyerek tepkimeyi denkleştirme.
İndirgenme yarı tepkimesi 10 ile çarpılır: 10N+5+10e10N+410N^{+5} + 10e^- \rightarrow 10N^{+4}.
Net tepkime denklemi: I2+10HNO32HIO3+10NO2+xH2OI_2 + 10HNO_3 \rightarrow 2HIO_3 + 10NO_2 + xH_2O şeklinde yazılır.
Redoks tepkimelerinde alınan elektron sayısı verilen elektron sayısına daima eşit olmalıdır.
4
Hidrojen ve oksijen atomlarının sayılarını eşitleyerek suyun (H2OH_2O) katsayısını bulma.
Girenlerde 10 adet HH atomu vardır. Ürünlerde HIO3HIO_3'ten gelen 2 adet HH atomu bulunur. Geriye kalan 8 adet HH atomunu eşitlemek için H2OH_2O'nun katsayısı 4 (x=4x = 4) olmalıdır.
Oksijen kontrolü: Girenlerde 10×3=3010 \times 3 = 30 oksijen; ürünlerde (2×3)+(10×2)+4=30(2 \times 3) + (10 \times 2) + 4 = 30 oksijen bulunur. Denkleşme doğrudur.
Kütlenin korunumu kanunu gereğince tepkimenin her iki tarafındaki atom sayılarının eşitlenmesi gerekir.

Anahtar Kavram

Redoks tepkimelerinde yükseltgenme basamaklarının bulunması, alınan-verilen elektronların eşitlenmesi ve yükseltgen/indirgen kavramlarının doğru tanımlanması.

Alternatif Yöntem

Alınan-verilen elektron denkliği kurulurken iyot atomunun moleküler yapıda (I2I_2) girdiği göz önüne alınarak yarı tepkimede doğrudan I22I+5+10eI_2 \rightarrow 2I^{+5} + 10e^- şeklinde işlem yapılabilir. Bu sayede katsayı hatası yapılması önlenir.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 3600Soru

Belirli bir sıcaklıkta, 4 L4\text{ L}'lik sabit hacimli kapalı ve boş bir kaba 2,4 mol NO(g)2,4\text{ mol } NO(g) ve yeterli miktarda C(k)C(k) konuluyor. Sistem,

2NO(g)+C(k)N2(g)+CO2(g)2NO(g) + C(k) \rightleftharpoons N_2(g) + CO_2(g)

denklemine göre aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında katı kütlesinin 7,2 g7,2\text{ g} azaldığı tespit ediliyor.

Buna göre, tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) kaçtır?
(C=12 g/molC = 12\text{ g/mol})

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0.25

Cevap

Tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (Kc) 0,25'tir.
Tepkime dengelendiğinde katı kütlesinin azalması harcanan karbon katısının (C(k)) mol sayısını verir (0,6 mol). Tepkime katsayılarından yararlanılarak denge anındaki gazların mol sayıları bulunur (NO: 1,2 mol, N2: 0,6 mol, CO2: 0,6 mol). Kabın hacmi 4 L olduğu için bu mol sayıları hacme bölünerek denge derişimleri elde edilir ([NO] = 0,3 M, [N2] = 0,15 M, [CO2] = 0,15 M). Katılar bağıntıya yazılmadığından Kc = [N2][CO2] / [NO]^2 ifadesinden Kc = 0,25 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Harcanan karbon katısının mol sayısının hesaplanması
n(C) = 0,6 mol
Katı kütlesindeki azalma (7,2 g), tepkimede harcanan C(k) katısının kütlesine eşittir. Mol sayısı n = m / MA formülünden n = 7,2 / 12 = 0,6 mol olarak bulunur.
2
Tepkime katsayıları kullanılarak denge anındaki mol sayılarının bulunması
n(NO) = 1,2 mol, n(N2) = 0,6 mol, n(CO2) = 0,6 mol
Tepkime denklemine göre 1 mol C katısı harcandığında 2 mol NO gazı harcanır, 1 mol N2 ve 1 mol CO2 gazları oluşur. Başlangıçtaki 2,4 mol NO gazından 1,2 mol harcandığında denge anında 1,2 mol NO gazı kalır. Oluşan ürünlerin miktarı ise 0,6'şar moldür.
3
Denge derişimlerinin (molarite) hesaplanması
[NO] = 0,3 M, [N2] = 0,15 M, [CO2] = 0,15 M
Denge sabiti bağıntısında derişimler (molarite) kullanılır. Kabın hacmi 4 L olduğundan her bir gazın mol sayısı 4'e bölünerek denge derişimleri hesaplanır.
4
Denge sabiti (Kc) değerinin hesaplanması
Kc = 0,25
Tepkime heterojen olup karbon katısı (C(k)) denge bağıntısında yer almaz. Kc = [N2][CO2] / [NO]^2 bağıntısı kullanılarak derişimler yerine yerleştirilir ve Kc = (0,15 * 0,15) / (0,3)^2 = 0,25 olarak hesaplanır.

Anahtar Kavram

Heterojen tepkimelerde katı ve sıvı fazdaki maddelerin derişimleri sabit kabul edildiğinden denge bağıntısına (Kc) yazılmazlar. Denge hesaplamalarında mol sayıları yerine molar derişimlerin kullanılmasına ve hacim etkisine dikkat edilmelidir.
ÖncekiSayfa 180 / 437Sonraki
Tüm alıştırma soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) | Examkin